import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/*
    私有变量：当前节点数，最大节点数，节点哈希表，头节点，尾节点
    哈希存储键和双向链表节点
    节点之间构成双向链表
    get: 哈希检查有没有，有就【提前】
    put: 哈希检查有没有，有就更新，并【提前】；没有就【在头部添加】，检查size，超出就【删掉最后一个元素】
    【提前】：【删掉节点】，并【在头部添加】
    【在头部添加】：先处理新节点的prev和next
    【删掉节点】：前之后 = 后；后之前 = 前
    【删掉最后一个元素】：【删掉节点】尾部的前置，返回节点
 */
public class LRUCache {

    public static void main(String[] args) {
        LRUCache lru = new LRUCache(2);
        lru.put(1,1);
        lru.put(2,2);
        System.out.println(lru.get(1));
    }

    class DLinkedNode {
        DLinkedNode next;
        DLinkedNode prev;
        int key;
        int value;
        public DLinkedNode(){}
        public DLinkedNode(int key, int value) {this.key=key;this.value=value;}
    }

    private Map<Integer, DLinkedNode> cache = new HashMap<>();
    private int size;
    private final int capacity;
    private DLinkedNode head, tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        head = new DLinkedNode();
        tail = new DLinkedNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        moveToHead(node);
        return node.value;

    }

    private void moveToHead(DLinkedNode node) {
        removeNode(node);
        addToHead(node);
    }

    public void put(int key, int value) {
        DLinkedNode node = cache.get(key);
        if (node == null){
            DLinkedNode newNode = new DLinkedNode(key,value);
            cache.put(key, newNode);
            addToHead(newNode);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                DLinkedNode tail = removeTail();
                cache.remove(tail.key);
                --size;
            }

        } else {
            node.value = value;
            moveToHead(node);
        }
    }

    private DLinkedNode removeTail() {
        DLinkedNode res = tail.prev;
        removeNode(res);
        return res;
    }

    private void removeNode(DLinkedNode node) {
        node.next.prev = node.prev;
        node.prev.next = node.next;
    }

    private void addToHead(DLinkedNode node) {
        node.next = head.next;
        node.prev = head;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }
}

